SikaFix-Inyecciones en Obras Subterráneas

San$ago21deOctubredel2015

NancySotoSazoConstructorCivilPUCGestordeProyectos,Infraestructura.

TECNOLOGÍASSIKA,PARAMINERIAYOBRASSUBTERRÁNEAS

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SikaFix®-Range

SikaFixinjecCons

TECNOLOGÍASSIKAPARAMINERÍAYOBRASSUBTERRÁNEAS

Acionesposibles:•  Estabilización •  Detenerelagua

(impermeabilización)•  Relleno

o

•  Inyeccióndeanclajes•  Shotcrete

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ProblemasconlaGeología:•  Inestabilidaddelaroca

§  Rocafracturada,fallaoestallidoderocas

§  convergencias§  Asentamientodelasuperficie

•  Cavidades•  Agua

§  ingreso§  fugas

¿PorquéInyectar?→Seguridad,MedioAmbiente&Costos(delay)

PROBLEMASENOBRASSUBTERRANEAS

Seguridad§  Ungranproblemaentúneleseslaentradadeaguanocontrolada.§  Inundacionesinmediataeinesperadas§  Colapsoporlaentradadeagua§  Reducirelriesgodeaccidentes/MejorarlaseguridaddeltrabajoAmbiente§  Cuidadodelmedioambiente,prioridadenelmundoactual.§  ElaguacontaminadaCenequesermanejada.§  Lareduccióndelasaguassubterráneashadeserevitadoenlamayoríade

áreas.Costos§  Bombeodeaguaincurreenaltoscostos.§  ReduccióndelCempodeconstruccióntotal§  SedeCeneeltúnelporperíodosmáscortos§  Enfoquecorrecto:Noesel$porkg,eselconsumodelCempo

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SEGURIDAD,MEDIOAMBIENTE&COSTOSINGRESODEAGUAENTÚNELESYMINERÍA

¿QUEBUSCAMOSALINYECTARUNSUELO?

•  Consolidacióndelsuelo.•  Estabilizacióndelmacizorocoso.•  Consolidaciónpermanente.•  Interrupcióndelaentradadeagua.•  Selladopermanente.•  Rellenodehuecosycavidades

INYECCIONES–CONSOLIDACIÓNDEROCAS

Sika ofrece una amplia gama deproductos de inyección, que vandesde los poliuretanos de doscomponentes, silicatos ,acrílicoseinyeccionescemenCcias

Laentradadeaguayeldesarrollode cavidades incontrolables,representan un costo importantey riesgo de seguridad en lasminas.Las tecnologíasde inyecciónSika,son altamente eficientes en lasolucióndetalesproblemas.

Relleno Consolidación Estabilización Rigidas

Epoxicos

Materiales de Inyección

Flexible

PUR

Estructura de Hormigón Trabajo de reparación/

Impermeabilización

PUR

Silicatos

Tuneles & Miniria Suelo/Rocas/Arenas

Híbrido

AC

Cementicios

Grie

tas

y jG

rieta

s

Junt

as y

Grie

tas

Sel

los

para

sis

tem

as

com

parti

men

tado

s Espuma Resina

Cement (large volumes)

PUR

Silicatos (incl. TBM)

Acrylate (sustrato de

arena)

Cemento

PUR

Silicates

Acrilicos (sustrato de

arena)

espuma Resina Espuma

Resina

Post-aplicación Pre-aplicación

espuma Resina

Resina

Espuma

FACTORESCLAVEDEÉXITOPARAINYECCIÓN

Equipamiento

Material Metodo/Aplicacion

Inyeccióndeproductoscemen$cios

§  Cementos(lechadasdecemento)§  Microcementos(SikaSpinor)

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ResinadeSilicato

§  ResinaqueformaespumadesilicatoparaelllenadodegrandescavidadesyestabilizaciónderocassueltasenlafrentedeTBMSikaFix®-501

§  Resinadesilicato(noespuma),parainyecciónenparaguasenlafrentedelaTBMSikaFix®-601

Resinadepoliuretano(PU)§  Espumadepoliuretanopara

estabilizaciónderocadesintegraday/oconcavidades.SikaFix®-110

§  ResinadePoliuretano(noespuma)paraconsolidaciónyestabilzacióndesuelosyrocas.DeCenelaentradadeaguasinesperadasydealtapresión.SikaFix®-210

ResinasAcrilicas

§  Resinasacrilicasde3componentesparaconsolidacióndesuelosconbajapermeabilidadSikaFix®-301

TECNOLOGÍADEINYECCIÓNEXISTENTES(CONSOLIDACIÓN)

PUResinaqueformaespumaSikaFix®-110

§  Formaespumarapidamente(45seg)de"altaresistencia"conCemposdereaccióncortos.

§  Formaespumassinaguayenpresenciadeellaexpandiendoentre10a20vecessuvolumen.

§  Debajaenergíademezclado,perodemayorcostoelproducto.

Usos:§  Paraestabilizarrocas

desintegradasconcontenidodecavidades.

§  Rellenodecavidadesmáspequeñas.

ResinadePoliuretanoSikaFix®-210§  Rápidareación(40sec)yaltas

resistenciasfinales(80N/mm2)§  Expandeencontactoconagua3

vecessuvolumen.§  Sepuedeincorporaracelerador

SikaFix®AC-21(<10seg)

§  EncombinaciónconSikaFix®AC-21,SikaFix®-210reaccionacomounaespumadepoliuretano.

Usos:§  Consolidacióndesuelosinestables

yrocas.§  Detenerlasentradasdeaguas

subterráneasinesperadasydealtapresión.

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDEPOLIURETANOS

12 SikaInjecConProducts;SikaServices13-11-15

13-11-1513 SikaInjecConProducts;SikaServices

SikaFix®-110 SikaFix®-210

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDEPOLIURETANOS

EspumadeSilicatoSikaFix®-501§  Rápidareacción(15seg)ydealta

expansión(30veces).§  Autoreacción,norequiereaguayen

presenciadeellanosemodificansuspropiedadestécnicas.

§  Bajatemperaturadereacción(importanteparalaminería~100°C)

§  Laespumacuradasepuedecortar.§  Tecnologíamásbaratoperorequiere

demayorenergíademezcladoencomparaciónconlaPU

Usos:§  Paraestabilizarrocasdesintegradas

conaltocontenidodecavidades.§  Rellenodegrandescavidades.§  ConsolidaciónconTBM.

ResinadesilicatoSikaFix®-601§  Noformaespuma,resinano

inflamable,conCemposdereaccióncortos(40seg.)

§  Muybuenaadherenciainclusoensuperficieshúmedas.

§  Autoreacción,norequiereaguayenpresenciadeellanosemodificansuspropiedadestécnicas.

§  Bajatemperaturadereacción(importanteparalaminería~100°C

§  Elmaterialcuradoesaptoparacortar

Usos:§  Paraestabilizaciónenseco,húmedo

ymontañasconpresenciadehúmedad.

§  paralainyeccióndeanclajes.§  Inyecciónderocadesintegrada.

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDESILICATOS

SikaFix®-501 SikaFix®-601

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDESILICATOS

ResinaacrilicaSikaFix®-301

§  Resinadereacciónrápida,conmuybajaviscosidad(5Mpa*s).

§  ConCemposdereacciónajustablesycortos(2-15min).

§  Levehinchazónfactordehastaun10%.§  Limpiezaconagua

Usos:§  Parasellodecapasconbajastasasdeinfiltración.§  Paraconsolidacióndesuelosconbaja

permeabilidad.§  Adherirgrietas,fisurasyhuecosdemuybajo

espesor(menora0,2mm)

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDEACRILICOS

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Sika®Microfine20UnainyeccióndecementoabasedecementoPortland.Maxtamañodepar|cula(d95)es20micras..Sika®Ultrafin16UncementobajocontenidodeálcalisdeinyecciónabasedecementoPortland.?Maxtamañodepar|cula(d95)es16micras.Sika®Ultrafin12UnabajacementoinyeccióndeálcaliabasedecementoPortland.?Maxtamañodepar|cula(d95)es12μm.AdiCvos:Sika®iFlow-1unamezcladedispersióneficazparaajustarelpuntodeviscosidadyrendimientoSika®iAcc-1UnaceleradordecementodeinyecciónEquipo:Mezcladorcoloidalyelpistóndelabomba

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDEMICROCEMENTOS

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CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDEMICROCEMENTOSSika®SpinorA20UnainyeccióndemicrocementobasadoenelagluCnantedeescoria?Tamañodepar|culaMax(d95)es20micras.??Elmicrocementodiseñadaparaelsueloylaconsolidacióndelaroca,rehabilitacióndeestructurasdedañosysolucionesdealtorendimientoAdmixture:Sikament®NFAneffecCvedispersingadmixture(SuperplasCcizer)Equipment:TodaslaslechadasSpinor®requierenelmismoequipoensiCo,comounasuspensióndecementoconvencional:•1mezcladordealtaenergía(1500rpm)omezcladorturbo•1cubabajoagitación•1bombadeinyecciónopulse•1highenergymixer(1500RPM)orturbomixer•1lowagita$onvat•1grou$ngpumporpress

Inyeccióncementoso(Rock-inyección)Formamáseconómica!ImportanciadelCempodefraguado-Minimizarlaexcavaciónciclo-Penetrabilidaddependedegranotamaño:d95<20micronesEstabilidad:?Haysangrado(<2%depurgaen2horas)Viscosidad:?Marshembudo~35segW/C:0,8-1,5SuperplasCzisersiempreMeleminnecesarioolingnumbasada1-2%,PCE0,2-0,5%delpesodelcemento

PENETRACIÓN

ESTABILIDAD VISCOSIDAD TAMAÑODEPARTICULACAPACIDADDELAMEZCLA(Collodial)

AJUSTEDETIEMPO

CONSOLIDACIÓNENROCA–TECNOLOGÍASSIKA,INYECCIÓNDEMICROCEMENTOS

TABLADESELECCIÓN-CONSOLIDACIÓN

21 SikaMiningTraining22015InjecConsSikaFix-110/210

SikaFix-501/601

SikaISystemSikaFix-110/210

SikaFix-301

SikaFix-501/601SikaFix-110/210SikaFix-501/601SikaISystem

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EQUIPOSYACCESORIOSPACKERSTRADICIONALES

SISTEMAPACKERBUILD-UP

Lanzadeinyecciónparaelingresomoderadodelagua,singlepacker,eltubodeplásCcomástubodeextensiónparacolocarlosproductosquímicosdeinyecciónmásdentrodelagujero

Lanzadeinyecciónparaelingresomoderadodelagua,singlepacker,tubodeplásCco

Lanzadeinyeccióndealtalaentradadeagua,doblepacker,tubodeplásCco

Lanzadeinyeccióndealtalaentradadeagua,doblepacker,tubometalico.

Lanzadeinyeccióndemuyaltalaentradadeagua,doblepacker,tubometálicodealtaresistencia.

noviembre13,201525 TitleofPresentaCon/MeeCngName

INYECCIÓNATRAVÉSDEPACKERS

26 SikaMiningTraining22015InjecCons

INYECCIÓNATRAVÉSDEPACKERS

INYECCIÓNATRAVÉSDEPACKERS

28 SikaMiningTraining22015InjecCons

INYECCIÓNATRAVÉSDEPACKERS

APLICACIÓN

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METODOSDEINYECCIÓNPARATÚNELYMINERÍAPre-Inyección§  Porlafrentedelasuperficiedeltúnel

Post-Inyección§  Enalgúnlugardetrásdelasuperficie

deltúnel

Tunnel

Tunnel

§  Post-inyecciónesdi�cil,costosayavecesimposible.§  Pre-inyecciónpuederesolvercasitodoslosproblemas.§  ObjeCvoPre-inyecciónde100%deestanqueidadnoesrealista.§  Post-inyeccióncomouncomplementoeseficaz.

PRE-VSPOST-INJECTION

Pre-Inyección§  Dominadoporlainyeccióndecemento.§  Pre-inyecciónescomounseguro,paraevitar

problemasenelfuturo.

Benefitsofpre-injec$on§  Mínimoriesgodeentradasdeaguano

controladas.§  Sustancialmejoraenlaestabilidadatravésdel

suelopobre.§  Setrabajaen«Seco»(condicionesdentrodel

túnel)§  Nulaopocainfluenciaenlosalrededores

Post-Inyección•  Dominadoporlainyecciónde

productosquímicos.

•  Casitodoslostúnelesrequierenalgunaformadepost-inyección,funcionabienconmicro-cementos,PUoacrílicosdeselladodefugas,parareparaciónométodosdeestabilizacióndesuelos

•  EsmuchomásfácildelograrbuenosresultadosconPost-InyecciónsieltúnelhasidoPre-Inyectado.

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PERFORACIÓNDEINYECCIÓN§  Longitudesdeperforación|picasenrocadura:

§  Perforacionesexploratorios:25-30m

§  Perforacionesparalechadadeinyecciónenroca.18-24m

§  InyeccióndeproductosquímicoscuandoexistepresiónhidroestáCca02-9m

PATRÓNDEPERFORACIÓNPRE-INYECCIÓN§  Perforacionesde

inyecciónenRoca:18-24m(4xveceslalongituddevoladura)

§  Espaciado0.5a1.5m

§  Angulo~7°

§  Sedebendocumentaryaccederadatosyaexistentes.

§  UnificarcriteriosPresióndeinyección.Volumedeinyección

5 76

1

3

2

48

16

9

10

1114 13 1215

PRE-INYECCIÓN

5m5m 5m5m

PRE-INYECCIÓN

PRE-INYECCIÓN

5m5m 5m5m

1.8m

7°

PRE-INYECCIÓN

TBMINYECCIÓNDESILICATO

TBMINYECCIÓNDESILICATOSIKAFIX®-501/601

§  ParaTBM,dependiendodelacanCdaddeaguapresente,seuClizaresina(SikaFix®-601)oespuma(SikaFix®-501).

§  Ambasresinaunavezcuradaescortableporelcortadordelacabezasdelatuneladora.

Dealtorendimiento,2comp.poliuretano,silicatoy3comp.resinasdeacrilatoparatúnelesyminería

SIKAFIX®PARAPOST-INYECCION

§  Controldeentradadeaguasubterránea.

§  Controldelageologíanoconsolidada.

§  Tratamientodeentradadeaguaconaltaspresiones.

§  Impermeabilizacióndepresas.§  Impermeabilizacióndeestructuras

conbajapermeabilidad.§  Rellenodecavidades

§  Lasperforacionesylainyecciónseharánenunánguloperpendicularalasestructuras-ylíneasdeagua.

COMOSETRABAJALASPOSTINYECCIONES

COMOSETRABAJALASPOSTINYECCIONES

§  Seperforanlospuntos §  Seintalanlanzaspacker

¿COMOFUNCIONA

§  Iniciabombeo:Resinaexplotaenelpackeryentraenlazonadelafalla

§  Resinainiciasuexpansiónybloqueodelagua

¿COMOFUNCIONA?

CONSOLIDACIÓNUSANDOSIKAFIX®-501/601–MINADECARBÓN-

RELLENODECAVIDADES,SIKAFIX®-501

CONSOLIDACIÓNDEPRESASUTILIZANDOSIFAFIX®-301

§  SikaFix®-301CeneCemposdereacciónajustablesde2hasta15min.

§  Capacidadesdepenetraciónensuelosyarenasdebajapermeabilidad.

§  Elcontroldevoladurasesunodelosefectosmásgrandesalmomentodeevaluarlarentabilidaddelaoperación.

§  OverbelasCngpuedecausarunaumentodeladilucióndelmineralyunadisminucióndelaley.

Hangingwall

Footwall

vein

©Sika

CONTROLDEOVERBLASTSCONSIKAFIX-601

POSTVOLADURA....

§  ProvocaunaseriedecuesCones,entreellas:

§  Aumentodeladilucióndelmineral.

§  Reduccióndelaestabilidaddelaexcavación.

§  NecesidadexcesivadelaforCficación.

§  Impactoenrebajesadyacentes.

§  AumentodeCemposdecadaciclo.

©Sika

§  L a r e s i n a i n ye c t adamigrará a través de lasgrietas,fallasyporelsuelon o c o n s o l i d a d o ,estabilizando la masar o c o s a d e m a n e r aeficiente.

§  El curado de la resina esrápido, por ende, e lCempo uClizado para elproceso de inyección selimita.

©Sika

CONTROLDEOVERBLASTSCONSIKAFIX-601

§  Cuando la inyección se hacecorrectamente, overbreaksestarán limitados al perímetroinyectado después de lavoladuradelfrentedeltúnel.

§  Dejando atrás un esquemarebajeestable.

§  Potencial para reducir lasmedidas de apoyo tales comopernosymallas.

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CONTROLDEOVERBLASTSCONSIKAFIX-601

CONTROLDEOVERBLASTSCONSIKAFIX-601

LITERATURADISPONIBLE

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GRACIASPORSUATENCIÓN